高泳平

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)在不斷的發(fā)展，電氣設(shè)備的應(yīng)用范圍也越來越廣，在給人們的生活和工作帶來極大便利的同時(shí)，動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償以及諧波治理問題也日益突出。文章簡(jiǎn)要分析了無功補(bǔ)償技術(shù)在輸配電網(wǎng)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償技術(shù)；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)：TM714.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）21-0103-01

1 無功補(bǔ)償?shù)母拍罴捌涮攸c(diǎn)

無功補(bǔ)償指的是將一些無功電源設(shè)置在電力網(wǎng)和負(fù)荷端，比如電容器、調(diào)相機(jī)等，目的是為了滿足電力網(wǎng)和負(fù)荷端電壓水平及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。

無功功率最多的設(shè)備是電感性負(fù)荷，比如異步電動(dòng)機(jī)、變壓器等等，其中，有60%的是異步電動(dòng)機(jī)，20%是變壓器，剩下的20%包括整流設(shè)備、電抗器以及架空供電線路等等。通過這些敘述，我們可以發(fā)現(xiàn)，主要在異步電動(dòng)機(jī)、變壓器以及架空供電線路中存在著無功功率。

動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)囊饬x重大，一是在降低供配電系統(tǒng)損耗的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)利用率提高的目的；二是通過合理調(diào)整功率因數(shù)，來有效的控制供配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電壓幅值；三是保持供配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電壓的穩(wěn)定；四是避免供電系統(tǒng)受到諧波電流過大的損壞。

2 電氣自動(dòng)化中應(yīng)用無功補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)狀

近年來，相關(guān)的部門和人員越來越重視無功補(bǔ)償技術(shù)的研究，經(jīng)過調(diào)查研究，目前采用的主要有以下幾種形式的無功補(bǔ)償：

①真窄斷路投切電容器。這種電氣化設(shè)備十分的簡(jiǎn)單，不需要投入很多的資金，但是也存在著一些缺點(diǎn)，在合閘的時(shí)候，會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)急劇升高，可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞到設(shè)備，并且這種設(shè)備的反復(fù)投切不能夠有過大的頻率，否則會(huì)影響到設(shè)備開關(guān)的壽命。

②可控飽和電抗器。可控飽和電抗器的電流回路所做出的調(diào)節(jié)，都是依據(jù)電抗器的飽和狀態(tài)所進(jìn)行的，這是為了保證可以有效的消除掉并聯(lián)濾波器里存在的無功功率和感性電流，達(dá)到平衡的目的。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，可以長(zhǎng)期投入使用這種設(shè)備，但是，在運(yùn)行的過程中，會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲，并且有一定的諧波產(chǎn)生，使用時(shí)間久了，在一定程度上就會(huì)破壞到設(shè)備。

③有源濾波器。有源濾波器的功能主要是使電力電子裝置產(chǎn)生與諧波電流相反的電流，這樣就可以促使其相互抵消掉，達(dá)到平衡的目的。這種技術(shù)具有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如有著較快的調(diào)節(jié)速度，補(bǔ)償方式比較的靈活，諧振現(xiàn)象通常不會(huì)發(fā)生等，但是設(shè)備的價(jià)格比較昂貴。

④固定濾波器、電容器和電抗器的調(diào)壓。利用低壓母線，來有效的連接這種電氣化設(shè)備和電抗器與濾波器，它的實(shí)現(xiàn)借助于變壓器調(diào)節(jié)低壓側(cè)母線上的電壓。在整個(gè)實(shí)施的過程中，調(diào)節(jié)目的的實(shí)現(xiàn)，主要利用的通斷開關(guān)以及架設(shè)的晶閘管分接，從而保證無功功率達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，并且在濾波方面也可以發(fā)揮出作用。

⑤有源濾波器和無源濾波器的結(jié)合。這種設(shè)備將有源補(bǔ)償和無源補(bǔ)償有機(jī)的結(jié)合了起來，在靈活性和可控性方面更加的好。

3 無功補(bǔ)償技術(shù)在輸配電電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

應(yīng)用的具體方式為：通過對(duì)電能質(zhì)量的觀察，可以對(duì)供電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)以及運(yùn)行時(shí)的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行有效地判斷，而電壓是電能質(zhì)量非常重要的一個(gè)衡量指標(biāo)；變電所中發(fā)生的無功現(xiàn)象，指的是有無功功率產(chǎn)生于負(fù)荷中，并且牽引變壓器和接觸網(wǎng)中阻抗大小造成的影響，這樣就會(huì)在很大程度上影響到整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。比如，有一些非線性負(fù)荷是突然出現(xiàn)的，并且規(guī)模比較大，高次諧波隨之產(chǎn)生，這樣就一定會(huì)影響到很大面積電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。而電網(wǎng)電壓發(fā)現(xiàn)了偏移或者波動(dòng)的狀態(tài)，就會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全和電能的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。目前，采用的一些常用方法如下：將功補(bǔ)濾波等裝置加設(shè)在電力機(jī)車上，這樣就可以有效地提升機(jī)車上的功率因數(shù)，主要是利用電容器以及電抗器實(shí)施串聯(lián)組成了補(bǔ)償裝置上的電路，并且在牽引繞組上進(jìn)行連接，利用的是主變壓器，投切的實(shí)施，利用的是晶閘管電子開關(guān)。

目前在具體應(yīng)用中主要出現(xiàn)如下問題：一是將無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)里，可以產(chǎn)生十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益，但是，應(yīng)用的范圍還不是十分的廣泛。二是發(fā)電廠中龐大的無功潮流需要經(jīng)過高壓變電站，然后才可以轉(zhuǎn)送到中低壓的變電站中，利用的是鋪設(shè)好的輸電線路，這樣整個(gè)無功潮流只能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸。三是目前無功補(bǔ)償裝備中的大部分都沒有合理的進(jìn)行容量配置，部分變電站中都是直接整組投切補(bǔ)償電容，調(diào)節(jié)的時(shí)候，沒有嚴(yán)格依據(jù)負(fù)荷的實(shí)際變化，這樣就會(huì)出現(xiàn)諸多問題，比如在負(fù)荷高時(shí)，只有較低的功率因素；而負(fù)荷低時(shí)，卻有較高的補(bǔ)償。四是無功存在著倒送配電網(wǎng)的現(xiàn)象，如果長(zhǎng)期存在著這種現(xiàn)象，就會(huì)加重電網(wǎng)的損耗狀況，讓整個(gè)配電線路的負(fù)擔(dān)不斷加大。

可采用以下先進(jìn)技術(shù)和管理方式來解決相關(guān)問題：目前，有源濾波器并聯(lián)混合式的解決方法是我國(guó)應(yīng)用比較廣泛的無功補(bǔ)償方案，主要是有效的混合LC和APF，從而有效的解決電力濾波器中存在著過剩補(bǔ)償量的問題，通過實(shí)踐研究表明，采用這種方式在調(diào)整的時(shí)候，還可以有機(jī)的結(jié)合大型電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的補(bǔ)償技術(shù)，將無功補(bǔ)償注入的方式實(shí)施在諧波上。我們都知道，普遍采用分散式安裝的方式將電容器組安裝在電網(wǎng)里面的電力線路中，這樣做是為了實(shí)現(xiàn)無功分散補(bǔ)償。無功分散補(bǔ)償是為了對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)中的無功補(bǔ)償情況進(jìn)行緩解和解決，目前，無功分散補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ呀?jīng)被很多地區(qū)的配電變壓器所試用。經(jīng)過大量的運(yùn)行實(shí)踐表明，采用這種分散的無功補(bǔ)償方式，可以非常便捷的進(jìn)行安裝和維護(hù)，并且不需要投入那么多的資金，運(yùn)行的安全性和可靠性也可以得到保證。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著人們生活質(zhì)量和生活水平的不斷提高，電氣設(shè)備在每一個(gè)家庭都十分的常見，在電力傳輸?shù)倪^程中，由于種種因素的共同作用，難免會(huì)產(chǎn)生諧波問題，嚴(yán)重影響到電力供應(yīng)的質(zhì)量和電網(wǎng)運(yùn)行的安全。近些年來，諧波治理問題引起了人們的重視，關(guān)于這些方面的研究也越來越多。經(jīng)過實(shí)踐研究表明，在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，具有十分好的效果。本文簡(jiǎn)要分析了無功補(bǔ)償技術(shù)在輸配電網(wǎng)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。

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